생산자동화산업기사 필기 기출문제복원 (2015-05-31)

생산자동화산업기사 2015-05-31 필기 기출문제 해설

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생산자동화산업기사
(2015-05-31 기출문제)

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1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. 밀링 머신에서 절삭속도 20m/min, 페이스커터의 날수 8개, 직경 120mm, 1날당 이송 0.2mm일 때 테이블 이송속도는?

  1. 약 65mm/min
  2. 약 75mm/min
  3. 약 85mm/min
  4. 약 95mm/min
(정답률: 72%)
  • 밀링 머신의 테이블 이송속도는 절삭속도, 날 수, 날당 이송량, 공구 직경의 관계를 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{f} = \frac{1000 \times V \times Z \times f}{\pi \times D}$ (이송속도 = 1000 × 절삭속도 × 날 수 × 날당 이송량 / π × 지름)
    ② [숫자 대입] $V_{f} = \frac{1000 \times 20 \times 8 \times 0.2}{3.14 \times 120}$
    ③ [최종 결과] $V_{f} = 84.7$ (약 $85\text{mm/min}$)
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2. 일반적으로 방전가공 작업시 사용되는 가공액의 종류 중 가장 거리가 먼 것은?

  1. 변압기유
  2. 경유
  3. 등유
  4. 휘발유
(정답률: 83%)
  • 방전가공은 전기열적 가공 방식으로 가공액이 필요합니다. 휘발유는 인화점이 너무 낮아 화재 및 폭발 위험이 크기 때문에 가공액으로 사용하기 부적합합니다.
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3. 비교 측정에 사용되는 측정기가 아닌 것은?

  1. 다이얼 게이지
  2. 버니어 캘리퍼스
  3. 공기 마이크로미터
  4. 전기 마이크로미터
(정답률: 75%)
  • 측정기는 측정 방식에 따라 직접 측정기와 비교 측정기로 나뉩니다. 버니어 캘리퍼스는 측정 대상의 치수를 직접 읽어내는 대표적인 직접 측정기입니다.

    오답 노트
    다이얼 게이지, 공기 마이크로미터, 전기 마이크로미터: 기준 치수와 비교하여 차이를 측정하는 비교 측정기임
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4. 수공구를 사용할 때 안전수칙 중 거리가 먼 것은?

  1. 스패너를 너트에 완전히 끼워서 뒤쪽으로 민다.
  2. 멍키렌치는 아래턱(이동 jaw) 방향으로 돌린다.
  3. 스패너를 연결하거나 파이프를 끼워서 사용하면 안 된다.
  4. 멍키렌츠는 웜과 랙의 마모에 유의하고 물림상태 확인 후 사용한다.
(정답률: 73%)
  • 스패너는 너트에 완전히 끼운 후 몸쪽으로 당겨서 사용하는 것이 안전하며, 뒤쪽으로 밀어서 사용할 경우 미끄러짐으로 인한 부상 위험이 큽니다.
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5. 사인 바(Sine bar)의 호칭 치수는 무엇으로 표시하는가?

  1. 롤러 사이의 중심거리
  2. 사인 바의 전장
  3. 사인 바의 중량
  4. 롤러의 직경
(정답률: 73%)
  • 사인 바(Sine bar)의 호칭 치수는 두 롤러 중심 사이의 거리를 의미하며, 이를 기준으로 각도를 계산합니다.
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6. 절삭 날 부분을 특정한 형상으로 만들어 복잡한 면을 갖는 공작물의 표면을 한 번에 가공하는데 적합한 밀링 커터는?

  1. 총형 커터
  2. 엔드 밀
  3. 앵귤러 커터
  4. 플레인 커터
(정답률: 71%)
  • 총형 커터는 절삭 날의 형상을 가공하고자 하는 대상의 윤곽 모양과 동일하게 제작하여, 복잡한 면을 가진 공작물을 한 번에 가공하는 데 적합합니다.
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7. 연삭숫돌의 원통도 불량에 대한 주된 원인가 대책으로 옳게 짝지어진 것은?

  1. 연삭숫돌의 눈 메움 : 연삭숫돌의 교체
  2. 연삭숫돌의 흔들림 : 센터 구멍의 홈 조정
  3. 연삭숫돌의 입도가 거침 : 굵은 입도의 연삭숫돌 사용
  4. 테이블 운동의 정도 불량 : 정도검사, 수리, 미끄럼 면의 윤활을 양호하게 할 것
(정답률: 66%)
  • 연삭숫돌의 원통도 불량은 기계적인 정밀도 저하에서 기인하므로, 테이블 운동의 정도 불량 시 정도검사와 수리, 그리고 미끄럼 면의 윤활 상태를 양호하게 유지하는 것이 올바른 대책입니다.

    오답 노트
    연삭숫돌의 눈 메움: 드레싱이나 트루잉 필요
    연삭숫돌의 흔들림: 센터 구멍의 가공 정밀도 확인 필요
    입도가 거침: 가는 입도의 숫돌로 교체 필요
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8. 일반적으로 직경(외경)을 측정하는 공구로써 가장 거리가 먼 것은?

  1. 강철자
  2. 그루브 마이크로미터
  3. 버니어 캘리퍼스
  4. 지시 마이크로미터
(정답률: 68%)
  • 강철자, 버니어 캘리퍼스, 지시 마이크로미터는 일반적인 외경 측정에 사용되지만, 그루브 마이크로미터는 V자형 측정면을 가지고 있어 내측 홈(그루브)의 측정에 특화된 공구입니다.
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9. 다음 센터구멍의 종류로 옳은 것은?

  1. A형
  2. B형
  3. C형
  4. D형
(정답률: 71%)
  • 제시된 이미지 의 센터구멍은 중심에 작은 구멍이 있고 외곽에 테이퍼진 부분이 있는 B형 센터구멍의 특징을 가지고 있습니다.
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10. 기계가공법에서 리밍 작업시 가장 옳은 방법은?

  1. 드릴 작업과 같은 속도와 이송으로 한다.
  2. 드릴 작업보다 고속에서 작업하고 이송을 작게 한다.
  3. 드릴 작업보다 저속에서 작업하고 이송을 크게 한다.
  4. 드릴 작업보다 이송만 작게하고 같은 속도로 작업한다.
(정답률: 62%)
  • 리밍은 드릴 작업 후 내면을 정밀하게 다듬는 미세 절삭 공정입니다. 다듬질 여유를 조금씩 제거하며 정밀도를 높여야 하므로, 회전 속도는 낮추고 이송 속도는 높여 작업하는 것이 효율적입니다.
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11. 절삭제의 사용 목적과 거리가 먼 것은?

  1. 공구의 온도상승 저하
  2. 가공물의 정밀도 저하 방지
  3. 공구수명 연장
  4. 절삭 저항의 증가
(정답률: 89%)
  • 절삭제는 절삭 시 발생하는 마찰과 열을 줄여 공구의 온도 상승을 억제하고, 윤활 작용을 통해 절삭 저항을 감소시키며, 결과적으로 공구 수명을 연장하고 가공 정밀도를 높이는 역할을 합니다. 따라서 절삭 저항을 증가시키는 것은 절삭제의 목적과 정반대되는 설명입니다.
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12. 선반가공에서 ø100×400인 SM45C소재를 절삭 깊이 3mm, 이송속도를 0.2mm/rev, 주축 회전수를 400rpm으로 1회 가공할 때, 가공 소요시간은 약 몇 분인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 5
  4. 7
(정답률: 58%)
  • 선반 가공의 소요 시간은 가공 길이를 (회전수 $\times$이송속도)로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{L}{N \times f}$ (소요시간 = 길이 / (회전수 $\times$이송속도))
    ② [숫자 대입] $T = \frac{400}{400 \times 0.2}$
    ③ [최종 결과] $T = 5$
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13. 마찰면이 넓은 부분 또는 시동횟수가 많을 때 사용하고 저속 및 중속 축의 급유에 사용되는 급유방법은?

  1. 담금 급유법
  2. 패드 급유법
  3. 적하 급유법
  4. 강제 급유법
(정답률: 67%)
  • 적하 급유법은 심지식, 접촉식, 핀형, 밸브형 등이 있으며, 마찰면이 넓거나 시동 횟수가 많은 저속 및 중속 축의 급유에 주로 사용됩니다.

    오답 노트
    패드 급유법: 모세관 현상을 이용하여 저널 아랫면에 급유
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14. 견고하고 금긋기에 적당하며, 비교적 대형으로 영점 조정이 불가능한 하이트 게이지로 옳은 것은?

  1. HT형
  2. HB형
  3. HM형
  4. HC형
(정답률: 66%)
  • HM형 하이트 게이지는 구조가 견고하여 금긋기 작업에 적합하며, 슬라이더가 홈 형태이고 영점 조정이 불가능한 것이 특징입니다.

    오답 노트
    HT형: 어미자 이동이 가능한 표준형
    HB형: 버니어 영점 조정이 가능함
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15. 절삭공구를 연삭하는 공구연삭기의 종류가 아닌 것은?

  1. 센터리스 연삭기
  2. 초경공구 연삭기
  3. 드릴 연삭기
  4. 만능공구 연삭기
(정답률: 72%)
  • 공구연삭기는 드릴, 초경공구, 만능공구 등 절삭공구의 날을 세우거나 형상을 만들기 위해 사용되는 기계입니다. 반면 센터리스 연삭기는 공작물을 센터로 지지하지 않고 연삭하는 방식으로, 주로 원통형 부품의 외경을 정밀하게 가공하는 데 사용되는 일반 연삭기입니다.
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16. 선반의 주축을 중공축으로 한 이유로 틀린 것은?

  1. 굽힘과 비틀림 응력의 강화를 위하여
  2. 긴 가공물 고정이 편리하게 하기 위하여
  3. 지름이 큰 재료의 테이퍼를 깎기 위하여
  4. 무게를 감소하여 베어링에 작용하는 하중을 줄이기 위하여
(정답률: 52%)
  • 선반의 주축을 중공축(속이 빈 축)으로 만드는 이유는 무게 감소를 통한 베어링 하중 경감, 긴 가공물의 관통 고정, 비틀림 및 굽힘 응력에 대한 강성 확보를 위함입니다. 지름이 큰 재료의 테이퍼 가공은 주축의 구조보다는 심압대나 상부 슬라이드의 이동으로 결정되는 사항입니다.
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17. 호브(hob)를 사용하여 기어를 절삭하는 기계로써, 차동 기구를 갖고 있는 공작기계는?

  1. 레이디얼 드릴링 머신
  2. 호닝 머신
  3. 자동 선반
  4. 호빙 머신
(정답률: 83%)
  • 호브(hob)라는 전용 공구를 사용하여 기어를 절삭하며, 공구와 공작물의 회전비 조절을 위해 차동 기구를 갖춘 공작기계는 호빙 머신입니다.
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18. 탁상 연삭기 덮개의 노출각도에서, 숫돌 주축 수평면 위로 이루는 원주의 최대 각은?

  1. 45°
  2. 65°
  3. 90°
  4. 120°
(정답률: 51%)
  • 탁상 연삭기의 안전을 위한 덮개 규정상, 숫돌 주축 수평면 위로 이루는 원주의 최대 노출 각도는 $65^{\circ}$로 제한되어 있습니다.
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19. 다음과 같이 표시된 연삭숫돌에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 녹색 탄화규소 입자이다.
  2. 고운눈 입도에 해당된다.
  3. 결합도가 극히 경하다.
  4. 메탈 결합제를 사용했다.
(정답률: 65%)
  • 제시된 숫돌 표시 에서 입도를 나타내는 기호가 $100$입니다. 입도 숫자가 클수록 입자가 작아지므로 고운눈 입도에 해당합니다.

    오답 노트
    녹색 탄화규소: WA는 백색 산화알루미늄입니다.
    결합도: K는 중간 정도의 결합도입니다.
    결합제: V는 비트리파이드(Vitrified) 결합제입니다.
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20. 척에 고정할 수 없으며 불규칙하거나 대형 또는 복잡한 가공물을 고정할 때 사용하는 선반 부속품은?

  1. 면판(face plate)
  2. 멘드릴(mandrel)
  3. 방진구(work rest)
  4. 돌리게(dog)
(정답률: 79%)
  • 면판(face plate)은 척(chuck)으로 고정하기 어려운 불규칙한 모양이나 대형, 복잡한 형상의 공작물을 판 위에 직접 고정하여 회전시키며 가공할 때 사용하는 부속품입니다.
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2과목: 기계제도 및 기초공학

21. 스케치도에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 측정한 치수를 기입한다.
  2. 프리핸드로 그린다.
  3. 재질 및 가공법은 기입할 필요가 없다.
  4. 제작도로 대신 사용하기도 한다.
(정답률: 84%)
  • 스케치도는 제작의 기초가 되는 도면이므로, 정확한 제작을 위해 재질 및 가공법을 반드시 기입해야 합니다.
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22. 가공 방법에 따른 KS 가공 방법 기호가 바르게 연결된 것은?

  1. 방전 가공 : SPED
  2. 전해 가공 : SPU
  3. 전해 연삭 : SPEC
  4. 초음파 가공 : SPLB
(정답률: 60%)
  • KS 가공 방법 기호에 따라 방전 가공은 SPED로 표기하는 것이 옳습니다.

    오답 노트
    전해 가공: SPU가 아님
    전해 연삭: SPEC이 아님
    초음파 가공: SPLB가 아님
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23. 도면에 굵은 선의 굵기를 0.5mm로 하였다. 가는 선과 아주 굵은 선의 굵기로 가장 적합한 것은? (순서대로 가는선, 아주 굵은 선)

  1. 0.18mm, 0.7mm
  2. 0.25mm, 1mm
  3. 0.35mm, 0.7mm
  4. 0.35mm, 1mm
(정답률: 81%)
  • KS 제도 규격에서 선의 굵기는 보통 굵은 선을 기준으로 가는 선은 1/2배, 아주 굵은 선은 2배의 비율을 적용합니다.
    ① [가는 선] $0.5 \times \frac{1}{2} = 0.25$
    ② [아주 굵은 선] $0.5 \times 2 = 1.0$
    ③ [최종 결과] $0.25\text{mm}, 1\text{mm}$
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24. 다음 중 표면의 결을 도시할 때 제거가공을 허용하지 않는다는 것을 지시한 것은?

(정답률: 82%)
  • 표면 거칠기 표시 기호에서 제거 가공을 허용하지 않는 경우는 기호의 폐쇄된 삼각형 부분에 가로선이 그어진 형태인 로 표시합니다.
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25. 핸들이나 바퀴 등의 암 및 림, 리브 등 절단선의 연장선 위에 90° 회전하여 실선으로 그리는 단면도는?

  1. 온 단면도
  2. 한쪽 단면도
  3. 조합 단면도
  4. 회전도시 단면도
(정답률: 86%)
  • 회전도시 단면도는 핸들의 암, 림, 리브와 같이 대칭인 부품의 단면을 효율적으로 나타내기 위해, 절단선의 연장선 위에서 $90^{\circ}$ 회전시켜 실선으로 그리는 단면도법입니다.
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26. 도면에서 다음 종류의 선이 같은 장소에 겹치게 될 경우 가장 우선순위가 높은 것은?

  1. 중심선
  2. 무게 중심선
  3. 절단선
  4. 치수 보조선
(정답률: 81%)
  • 도면에서 여러 종류의 선이 겹칠 때 적용되는 선의 우선순위는 다음과 같습니다.
    외형선 $\rightarrow$ 숨은선 $\rightarrow$ 절단선 $\rightarrow$ 중심선 $\rightarrow$ 무게중심선 $\rightarrow$ 치수보조선
    제시된 보기 중에서는 절단선이 가장 높은 우선순위를 가집니다.
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27. 제3각 투상법으로 제도한 보기의 평면도와 좌측면도에 가장 적합한 정면도는?

(정답률: 83%)
  • 제3각 투상법에서 정면도는 평면도(위에서 본 모습)와 좌측면도(왼쪽에서 본 모습)의 형상을 동시에 만족해야 합니다.
    평면도 와 좌측면도의 투영 관계를 분석했을 때, 정면에서 보았을 때의 형상은 가 가장 적합합니다.
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28. 끼워맞춤 공차 ø50H7/g6에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. ø50H7의 구멍과 ø50g6축의 끼워맞춤이다.
  2. 축과 구멍의 호칭 치수는 모두 ø50이다.
  3. 구멍 기준식 끼워 맞춤이다.
  4. 중간 끼워 맞춤의 형태이다.
(정답률: 73%)
  • 끼워맞춤 공차 $\phi 50\text{H}7/\text{g}6$에서 구멍 공차 $\text{H}7$과 축 공차 $\text{g}6$의 조합은 항상 틈새가 발생하는 헐거운 끼워맞춤에 해당합니다.

    오답 노트
    중간 끼워맞춤의 형태이다: 헐거운 끼워맞춤이므로 틀린 설명입니다.
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29. 나사의 표시가 다음과 같이 명기되었을 때 이에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 나사의 감김방향은 오른쪽이다.
  2. 나사의 종류는 미터나사이다.
  3. 암나사 등급은 6H, 수나사 등급은 6g이다.
  4. 2줄 나사이며 나사의 바깥지름은 10mm 이다.
(정답률: 85%)
  • 나사 표시 의 각 기호 의미를 분석하면 다음과 같습니다.
    L: 왼나사(Left-hand), 2N: 2줄 나사, M10: 미터나사 바깥지름 $10\text{mm}$, 6H/6g: 암나사/수나사 공차 등급을 의미합니다.
    따라서 나사의 감김방향은 왼쪽이므로 나사의 감김방향은 오른쪽이다라는 설명은 틀린 것입니다.
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30. 다음 도면에서 기하공차에 관한 설명으로 가장 적합한 것은?

  1. ø20부분만 원통도가 ø0.02범위 내에 있어야 한다.
  2. ø20과 ø40부분의 원통도가 ø0.02범위 내에 있어야 한다.
  3. ø20과 ø40부분의 진직도가 ø0.02범위 내에 있어야 한다.
  4. ø20부분만 진직도가 ø0.02범위 내에 있어야 한다.
(정답률: 74%)
  • 기하공차 기호 $\text{—}$는 진직도를 의미하며, 공차 틀의 지시선이 $\phi 20$과 $\phi 40$ 두 구간을 모두 가리키고 있으므로 두 부분 모두 해당 공차 범위 내에 있어야 합니다.

    오답 노트
    원통도: 기호가 $\bigcirc$여야 함
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31. 아래 그림과 같이 물체를 중간에 고정시키고 점 P에 힘 F를 작용하면 이 물체의 모멘트의 크기 M은? (단, 고정점에서 작용선까지의 거리는 d이다.)

  1. M=F/d
  2. M=d/F
  3. M=Fd
  4. M=2Fd
(정답률: 80%)
  • 모멘트는 힘의 크기와 회전 중심축에서 힘의 작용선까지의 수직 거리의 곱으로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $M = F \times d$ (모멘트 = 힘 $\times$ 거리)
    ② [숫자 대입] $M = F \times d$
    ③ [최종 결과] $M = Fd$
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32. 정지하고 있는 물체에 100N의 힘을 가해 4초 만에 40m/s의 속도로 운동한다면, 이 때 물체의 질량[kg]은?

  1. 0.1
  2. 10
  3. 20
  4. 30
(정답률: 78%)
  • 뉴턴의 제2법칙 $F = ma$와 가속도 공식 $a = \frac{v - v_0}{t}$를 결합하여 질량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $m = \frac{F \times t}{v}$ (질량 = $\frac{힘 \times 시간}{속도}$)
    ② [숫자 대입] $m = \frac{100 \times 4}{40}$
    ③ [최종 결과] $m = 10$
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33. 250kgf의 인장하중을 받는 봉에 40kgf/mm2의 인장응력이 발생하는 경우 안전하게 사용할 수 있는 봉의 지름[mm]은? (단, 안전율은 4이다.)

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 47%)
  • 허용 응력은 재료의 응력을 안전율로 나눈 값이며, 응력 공식 $\sigma = \frac{P}{A}$를 이용하여 지름을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $d = \sqrt{\frac{4 \times P \times S}{\pi \times \sigma}}$ (지름 = $\sqrt{\frac{4 \times 하중 \times 안전율}{\pi \times 응력}}$)
    ② [숫자 대입] $d = \sqrt{\frac{4 \times 250 \times 4}{3.14 \times 40}}$
    ③ [최종 결과] $d = 5.64 \approx 6$
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34. t초 동안에 전하량 Q(C)의 전하가 전선의 단면을 통과하였을 때 흐르는 전류(A)는?

  1. t×Q
  2. t/Q
  3. Q/t
  4. t(1+Q)
(정답률: 76%)
  • 전류는 단위 시간당 흐르는 전하량으로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{Q}{t}$ 전류 = 전하량 / 시간
    ② [숫자 대입] $I = \frac{Q}{t}$
    ③ [최종 결과] $I = Q/t$
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35. 다음 중 상온에서의 저항온도 계수가 가장 큰 것은?

  1. Cu
  2. Fe
  3. W
  4. Ni
(정답률: 64%)
  • 저항온도계수는 온도 변화에 따라 저항값이 얼마나 변하는지를 나타내는 상수로, 제시된 금속 중 니켈(Ni)이 상온에서 가장 큰 값을 가집니다.
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36. 파스칼의 원리(Pascal’s principle)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 유체면에 작용하는 각 점의 압력의 크기는 모든 방향으로 균일하게 작용한다.
  2. 힘은 피스톤의 압력에 반비례해서 작용한다.
  3. 유체면에 작용하는 압력은 면에 대해 수직방향으로 작용한다.
  4. 파스칼의 원리를 이용하면 수압기를 만드는 것이 가능하다.
(정답률: 76%)
  • 파스칼의 원리에 따르면 밀폐된 유체 내의 한 점에 가해진 압력은 모든 방향으로 동일하게 전달됩니다.

    오답 노트
    힘은 피스톤의 압력에 반비례해서 작용한다: 힘은 압력과 면적의 곱($$F = P \times A$$)이므로 압력에 비례하여 작용합니다.
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37. 오른손에 10kgf의 힘을 가하여 원형 핸들을 돌릴 때 발생한 토크가 5kgf·m이었다면 이 핸들의 반경은?

  1. 0.5m
  2. 1m
  3. 2m
  4. 5m
(정답률: 62%)
  • 토크는 힘과 회전축으로부터 힘이 작용하는 지점까지의 거리(반경)의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $T = F \times r$ 토크 = 힘 × 반경
    ② [숫자 대입] $5 = 10 \times r$
    ③ [최종 결과] $r = 0.5$ m
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38. 직류 전위차의 용도가 아닌 것은?

  1. 직류전압, 전류측정
  2. 절연 및 접지저항 측정
  3. 전압계, 전류계 보정시험
  4. 전력측정 및 전력계 보정시험
(정답률: 70%)
  • 직류 전위차계는 전류를 흘리지 않고 측정이 가능하여 전압, 전류, 전력의 측정 및 관련 계기들의 보정 시험에 사용됩니다.

    오답 노트
    절연 및 접지저항 측정: 전위차계의 용도가 아니며 별도의 절연저항계(메거) 등을 사용해야 합니다.
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39. 지름이 50m에서 40m로 축소되는 원형 관로에 물이 가득 채워져 흐르고 있다. 지름 50m 관에서 유속이 1.2m/s라고 하면 지름 40m관에서의 유속[m/s]은 약 얼마인가?

  1. 1.88
  2. 1.5
  3. 0.96
  4. 0.48
(정답률: 49%)
  • 관로의 단면적이 변해도 흐르는 유량은 일정하다는 연속 방정식의 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $A_{1} v_{1} = A_{2} v_{2}$ 유량 보존 법칙
    ② [숫자 대입] $25^{2} \pi \times 1.2 = 20^{2} \pi \times v_{2}$
    ③ [최종 결과] $v_{2} = 1.875 \approx 1.88$
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40. 아래 정육각형의 넓이는 약 얼마인가? (단, a의 길이는 65mm이다.)

  1. 10967mm2
  2. 10977mm2
  3. 10987mm2
  4. 10997mm2
(정답률: 68%)
  • 정육각형의 넓이는 한 변의 길이를 이용한 정삼각형 6개의 넓이 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $S = \frac{3\sqrt{3}}{2} a^{2}$ 정육각형 넓이 공식
    ② [숫자 대입] $S = \frac{3\times 1.732}{2} \times 65^{2}$
    ③ [최종 결과] $S = 10976.7 \approx 10977$
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3과목: 자동제어

41. 미리 정해 놓은 순서에 따라 제어의 각 단계를 차례차례 진행시키는 제어는?

  1. 추종 제어
  2. 최적 제어
  3. 시퀀스 제어
  4. 피드 포워드 제어
(정답률: 90%)
  • 미리 정해진 순서나 조건에 따라 단계적으로 제어를 진행하는 방식은 시퀀스 제어의 핵심 정의입니다.

    오답 노트
    추종 제어: 목표값의 변화에 따라 제어량이 따라가는 방식
    최적 제어: 특정 성능 지수를 최소 또는 최대화하는 제어
    피드 포워드 제어: 외란이 발생하기 전 미리 보정하는 제어
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42. 그림과 같은 PLC 래더 다이어그램의 최소 실행 스텝수는?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 76%)
  • PLC 래더 다이어그램에서 실행 스텝수는 접점과 코일의 개수를 합산하여 계산합니다.
    상단 라인에 접점 2개, 하단 라인에 접점 2개, 그리고 최종 출력 코일 1개와 병렬 연결을 위한 접점 1개를 포함하여 총 6스텝이 필요합니다.
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43. PLC 입력부에서 신호에 포함된 노이즈가 PLC 내부장치로 전달되지 않도록 하기 위해 채택되는 회로요소로 맞는 것은?

  1. CPU
  2. 퓨즈
  3. 트라이악
  4. 포토커플러
(정답률: 68%)
  • 포토커플러는 빛을 이용하여 전기적 신호를 전달함으로써 입력측과 출력측을 전기적으로 완전히 분리(절연)시키기 때문에, 외부 노이즈가 PLC 내부 회로로 유입되는 것을 차단하는 역할을 합니다.
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44. 다음 중에서 C언어의 비조건 흐름제어문에 해당되지 않는 것은?

  1. break
  2. if-else
  3. goto
  4. return
(정답률: 77%)
  • 비조건 흐름제어문은 특정 조건 없이 실행 흐름을 강제로 변경하는 문장입니다. if-else는 특정 조건의 참/거짓 여부에 따라 실행 경로를 결정하는 대표적인 조건 흐름제어문입니다.
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45. 10t5을 라플라스 변환한 것으로 옳은 것은?

  1. 1200/s6
  2. 120/s6
  3. 24/s6
  4. 6/s6
(정답률: 69%)
  • 시간 함수 $t^n$의 라플라스 변환 공식과 선형성(상수배)을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\mathcal{L}\{t^n\} = \frac{n!}{s^{n+1}}$
    ② [숫자 대입] $\mathcal{L}\{10t^5\} = 10 \times \frac{5!}{s^{5+1}} = 10 \times \frac{120}{s^6}$
    ③ [최종 결과] $\frac{1200}{s^6}$
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46. 전기동력장치에 비교한 유압동력장치의 특징이 아닌 것은?

  1. 과부하가 걸릴 경우 불안정적이다.
  2. 고속회전운동을 얻기는 어렵다.
  3. 안정적으로 큰 힘을 얻을 수 있다.
  4. 힘의 증폭이 용이하다.
(정답률: 60%)
  • 유압동력장치는 유체의 비압축성을 이용하여 과부하가 걸려도 시스템이 매우 안정적이며, 큰 힘을 얻거나 힘의 증폭이 용이하다는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    과부하가 걸릴 경우 불안정적이다: 유압 장치는 과부하 시에도 안정적인 특성을 가집니다.
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47. 다음 중 물체의 위치, 방위, 자세 등의 기계적 변위를 제어량으로 하여 목표값의 임의의 변화에 추종하도록 구성된 제어계로 가장 적합한 것은?

  1. 서보 기구
  2. 자동 조정
  3. 프로그램 제어
  4. 프로세스 제어
(정답률: 86%)
  • 물체의 위치, 방위, 자세와 같은 기계적 변위를 제어하여 목표값에 정확히 추종하도록 만드는 제어 시스템을 서보 기구라고 합니다.
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48. 유공압 제어요소와 일의 성격과의 짝으로 맞지 않는 것은?

  1. 압력제어 밸브 : 일의 크기 제어
  2. 유량제어 밸브 : 일의 빠르기 제어
  3. 방향제어 밸브 : 일의 방향 제어
  4. 유압작동기 : 일의 세기 제어
(정답률: 72%)
  • 유공압 시스템에서 일의 세기(힘)를 결정하는 것은 압력제어 밸브이며, 유압작동기는 제어된 에너지를 받아 실제 기계적 일(운동)으로 변환하는 장치입니다.

    오답 노트
    압력제어 밸브: 일의 크기(압력/힘) 제어
    유량제어 밸브: 일의 빠르기(속도) 제어
    방향제어 밸브: 일의 방향 제어
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49. 여러 종류의 품목을 소량 생산하는 공장에서 가공부품의 형태가 변동되거나 또는 가공수량이 변화하여도 그것에 가장 유연히 대응할 수 있는 생산시스템은?

  1. CNC
  2. DNC
  3. FMS
  4. SNC
(정답률: 67%)
  • FMS(Flexible Manufacturing System, 유연 생산 시스템)는 컴퓨터 제어와 자동 운반 시스템을 결합하여, 다품종 소량 생산 체제에서 제품의 형태나 수량 변화에 가장 유연하게 대응할 수 있는 시스템입니다.
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50. off-set을 소멸시키고 잔류편차가 적으나 발산 가능성이 있는 제어기는?

  1. 비례제어기
  2. 비례적분제어기
  3. 비례미분제어기
  4. 비례적분미분제어기
(정답률: 65%)
  • 비례적분제어기는 비례제어의 잔류편차(Off-set)를 제거하기 위해 적분 동작을 추가한 제어기입니다. 적분 동작을 통해 정상상태 오차를 0으로 만들어 정밀도를 높이지만, 응답이 느려지고 과도하게 보정될 경우 시스템이 발산할 가능성이 있습니다.

    오답 노트
    비례제어기: 잔류편차가 발생함
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51. 아래 조건의 시스템에서 실린더를 300mm 전진한 위치에서 정지를 시키려면 피드백 되는 리니어 포텐셔미터의 신호전압[V]은?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 62%)
  • 리니어 포텐셔미터는 이동 거리에 비례하여 전압이 출력되는 장치입니다. 전체 행정거리 $500\text{mm}$일 때 $10\text{V}$가 출력되므로, $300\text{mm}$ 지점에서의 전압을 비례식으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{L_{current}}{L_{total}} \times V_{max}$ (현재 거리 / 전체 거리 × 최대 전압)
    ② [숫자 대입] $V = \frac{300}{500} \times 10$
    ③ [최종 결과] $V = 6$
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52. 되먹임 제어(feed back control)의 특징이 아닌 것은?

  1. 목표값에 정확히 도달하기 쉽다.
  2. 순차적으로 제어과정이 진행된다.
  3. 제어계가 복잡하고 비용이 비싸다.
  4. 외부 조건의 변화에 영향을 줄일 수 있다.
(정답률: 70%)
  • 되먹임 제어는 출력값을 다시 입력측으로 되돌려 목표값과 비교함으로써 오차를 수정하는 폐루프(Closed-loop) 제어 방식입니다. 따라서 외부 변화에 강하고 정확도가 높지만 계통이 복잡해집니다.

    오답 노트
    순차적으로 제어과정이 진행된다: 이는 피드백 없이 입력에서 출력으로만 진행되는 개루프(Open-loop) 제어의 특징입니다.
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53. 자동제어에서 전기식 조절기의 특성이 아닌 것은?

  1. 크기가 작다.
  2. 동작 실현성이 쉽다.
  3. 신호전송이 빠르고 쉽다.
  4. 스파크에 대한 방폭에 유의할 필요가 없다.
(정답률: 84%)
  • 전기식 조절기는 전기 신호를 이용하므로 신호 전송이 빠르고 크기가 작으며 구현이 쉽지만, 전기 스파크가 발생할 수 있어 가연성 가스가 존재하는 환경에서는 반드시 방폭 대책에 유의해야 합니다.
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54. 두 아날로그 신호의 차이를 구할 때 사용되는 증폭기는?

  1. .전력증폭기
  2. 차동증폭기
  3. 완충증폭기
  4. 직렬증폭기
(정답률: 86%)
  • 차동증폭기는 두 개의 입력 단자에 인가된 전압의 차이(Difference)만을 증폭하여 출력하는 회로이므로, 두 아날로그 신호의 차이를 구할 때 사용합니다.
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55. 자동 조타장치의 키는 항해하려는 방위를 설정하려는 것으로 소형 서보기구를 통해 배의 방위 캠퍼스를 피드백 받는데, 배의 방위 캠퍼스에 의해 측정된 값(θ2)이 30°, 배의 키 값(θ1)이 60°가 입력된다면 서부기구의 목표값(θ)으로 옳은 것은?

  1. 30°
  2. 90°
  3. -30°
  4. -90°
(정답률: 52%)
  • 서보기구의 목표값은 입력된 키 값과 피드백된 방위 값의 관계를 통해 결정되며, 주어진 조건에서 목표값은 측정된 방위 값과 일치하게 됩니다.
    ① [기본 공식] $\theta = \theta_2$
    ② [숫자 대입] $\theta = 30^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $\theta = 30^{\circ}$
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56. 그림과 같은 블록선도의 전달함수는 어떤 요소를 표현한 것인가?

  1. 비례요소
  2. 미분요소
  3. 적분요소
  4. 1차 지연요소
(정답률: 84%)
  • 제시된 블록선도의 전달함수 $\frac{K}{1+sT}$는 입력 신호가 출력으로 나타나기까지 시간 지연이 발생하는 1차 지연요소의 전형적인 형태입니다.
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57. 기기의 보호나 작업자의 안전을 위해 기기의 동작 상태를 나타내는 접점을 사용하여 관련된 기기의 동작을 금지하는 회로는?

  1. 자기유지회로
  2. 오프 딜레이 회로
  3. 인터록 회로
  4. 타이머 회로
(정답률: 88%)
  • 인터록 회로는 두 개의 회로 중 어느 한쪽이 동작하고 있을 때 다른 쪽 회로의 동작을 전기적으로 금지시켜, 기기의 파손을 막고 작업자의 안전을 확보하는 회로입니다.
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58. 함수 f(t)=te-t의 라플라스(Laplace) 변환을 구한 것은?

(정답률: 62%)
  • 시간 함수 $f(t) = t e^{-t}$의 라플라스 변환은 기본 변환식 $\mathcal{L}\{t^n e^{at}\} = \frac{n!}{(s-a)^{n+1}}$을 사용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\mathcal{L}\{t e^{at}\} = \frac{1}{(s-a)^{2}}$
    ② [숫자 대입] $\mathcal{L}\{t e^{-1t}\} = \frac{1}{(s-(-1))^{2}}$
    ③ [최종 결과]
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59. 아래 제어블록선도의 입출력비(전달함수)는?

(정답률: 73%)
  • 피드백 루프가 포함된 제어블록선도의 전달함수는 전향 경로 이득을 1 더하기 루프 이득의 곱으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{G_{forward}}{1 + G_{loop}}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{G_{1}G_{2}}{1 + G_{1}G_{2}G_{3}}$
    ③ [최종 결과]
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60. 입력 펄스에 비례하여 회전각을 낼 수 있어 디지털 제어가 용이한 특성을 가진 모터는?

  1. DC모터
  2. 유도모터
  3. 스테핑 모터
  4. 브러시리스 모터
(정답률: 84%)
  • 스테핑 모터는 입력되는 펄스 수에 비례하여 회전각을 정밀하게 제어할 수 있어, 별도의 피드백 장치 없이도 디지털 제어가 매우 용이한 특성을 가집니다.
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4과목: 메카트로닉스

61. 선반으로 직경 50mm의 탄소강을 노즈반경 0.4mm인 초경바이트로 절삭속도 150mm/min 및 이송속도 0.1mm/rev로 가공할 때 이론적 표면 거칠기는 약 몇 μm인가?

  1. 0.78
  2. 1.25
  3. 3.13
  4. 4.45
(정답률: 46%)
  • 이론적 표면 거칠기는 이송 속도의 제곱을 노즈 반경의 8배로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{f^{2}}{8r}$ (여기서 $f$는 이송속도, $r$은 노즈반경)
    ② [숫자 대입] $R = \frac{0.1^{2}}{8 \times 0.4}$
    ③ [최종 결과] $R = 0.003125\text{ mm} = 3.13\text{ \mu m}$
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62. 아래 진리표에 해당하는 논리회로는?

(정답률: 67%)
  • 제시된 진리표 를 보면 두 입력 값이 서로 다를 때만 출력 $Y$가 1이 되는 XOR(배타적 논리합) 회로의 특성을 나타내고 있습니다. 따라서 정답은 입니다.

    오답 노트
    XNOR: 입력 값이 같을 때 1 출력
    NOR: 모든 입력이 0일 때만 1 출력
    NAND: 모든 입력이 1일 때만 0 출력
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63. 다음 중 가장 높은 온도에서 사용되는 열전쌍은?

  1. 철 – 콘스탄탄
  2. 구리 – 콘스탄탄
  3. 그로멜 – 알루멘
  4. 백금로듐 – 백금
(정답률: 74%)
  • 백금로듐-백금 열전쌍은 고온 측정에 특화된 귀금속 열전쌍으로, 제시된 보기 중 가장 높은 온도 범위에서 사용 가능합니다.
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64. 스테핑 모터의 구동 방법과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 런핑 구동
  2. 쵸퍼구동
  3. 과전압 구동
  4. 병렬저항 구동
(정답률: 60%)
  • 스테핑 모터의 구동 방식에는 직렬저항 구동, 과전압 구동, 쵸퍼 구동, 런핑 구동 등이 있으며, 병렬저항 구동은 이에 해당하지 않습니다.
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65. 자속밀도의 단위는?

  1. m/s
  2. Wb/m2
  3. AT/m
  4. AT
(정답률: 68%)
  • 자속밀도는 단위 면적당 통과하는 자속의 양을 의미하며, 자속의 단위인 웨버(Wb)를 면적 단위인 제곱미터($$m^{2}$$)로 나눈 $Wb/m^{2}$를 사용합니다.
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66. 입 · 출력 시스템의 구성 요소가 아닌 것은?

  1. 데이터 전송로
  2. 인터페이스 회로
  3. 연산 제어 시스템
  4. 입 · 출력 제어회로
(정답률: 61%)
  • 입·출력 시스템은 데이터 전송로, 인터페이스 회로, 입·출력 제어회로 등으로 구성됩니다. 연산 제어 시스템은 입·출력 시스템이 아니라 CPU(중앙처리장치)의 핵심 구성 요소입니다.
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67. 물체가 지정된 위치에 있는가, 힘이 가해져 있는가 등의 여부를 검출하는데 사용되는 스위치는?

  1. 액면 스위치
  2. 근접 스위치
  3. 리밋 스위치
  4. 광 스위치
(정답률: 77%)
  • 리밋 스위치는 물체가 물리적으로 스위치 접점에 닿아 지정된 위치에 있는지, 혹은 외부에서 힘이 가해졌는지를 검출하는 접촉식 스위치입니다.
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68. 초음파 센서의 설명으로 틀린 것은?

  1. 파장이 수밀리~수십밀리이다.
  2. 수중에서 공기보다 전파속도가 느리다.
  3. 어군 탐지기에 사용된다.
  4. 온도에 대한 보정이 필요하다.
(정답률: 74%)
  • 초음파는 매질의 밀도가 높을수록 전파 속도가 빨라지는 특성이 있습니다. 따라서 공기보다 밀도가 훨씬 높은 수중에서 전파 속도가 더 빠릅니다.
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69. 어셈블러에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 어셈블러 언어로 된 프로그램을 기계어로 번역하는 프로그램이다.
  2. 기계어로 된 프로그램을 어셈블러 언어로 된 프로그램으로 바꾸는 프로그램이다.
  3. 고급 수준의 언어를 어셈블러 언어로 된 프로그램으로 바꾸는 프로그램이다.
  4. 어셈블러 언어로 된 프로그램을 기계어로 번역하는 하드웨어 장치이다.
(정답률: 62%)
  • 어셈블러는 사람이 이해하기 쉬운 저급 언어인 어셈블러 언어로 작성된 프로그램을 컴퓨터가 직접 실행할 수 있는 0과 1의 기계어로 번역해 주는 소프트웨어 프로그램입니다.
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70. PLC에서 전체 프로그램을 1회 실행하는데 소요되는 시간은?

  1. 로디
  2. 스텝수
  3. 스캔타임
  4. 처리속도
(정답률: 81%)
  • PLC는 입력 읽기 $\rightarrow$ 프로그램 실행 $\rightarrow$ 출력 쓰기의 과정을 반복하며, 이 전체 한 사이클을 처리하는 데 걸리는 시간을 스캔타임(Scan Time)이라고 합니다.
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71. 스테핑모터의 특성에 해당되지 않는 것은?

  1. 위치결정 제어에 용이하다.
  2. 고속, 고 토크를 얻을 수 있다.
  3. 마이컴 등의 디지털 기기와 조합이 용이하다.
  4. 구동제어 회로는 입력펄스 미 주파수에 의해 제어된다.
(정답률: 58%)
  • 스테핑모터는 펄스 수에 비례하여 정밀한 각도 제어가 가능하여 위치결정 제어와 디지털 기기 조합에 매우 유리합니다.

    오답 노트
    고속, 고 토크를 얻을 수 있다: 스테핑모터는 고속 회전 시 토크가 급격히 감소하는 특성이 있어 고속·고토크 구현에 부적합합니다.
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72. 10진수 77일 2진수로 표시한 것은?

  1. 1001101(2)
  2. 1101101(2)
  3. 111001(2)
  4. 1001111(2)
(정답률: 79%)
  • 10진수를 2진수로 변환하기 위해 2로 계속 나누어 나머지를 역순으로 나열하는 방식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $N_{10} \rightarrow N_{2}$ (2로 나누어 나머지 기록)
    ② [숫자 대입] $77 = 38 \times 2 + 1 \rightarrow 19 \times 2 + 0 \rightarrow 9 \times 2 + 1 \rightarrow 4 \times 2 + 1 \rightarrow 2 \times 2 + 0 \rightarrow 1 \times 2 + 0 \rightarrow 0 \times 2 + 1$
    ③ [최종 결과] $1001101_{2}$
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73. TTL IC의 출력으로 사용되지 않는 방식은?

  1. 토템폴(totem pole) 출력
  2. 사이리스터(thyristor) 출력
  3. 오픈컬렉터(open collector) 출력
  4. 3상(3-state) 출력
(정답률: 54%)
  • TTL IC의 출력 방식에는 토템폴, 오픈컬렉터, 3상(3-state) 출력이 사용됩니다. 사이리스터는 전력 제어용 스위칭 소자로, 일반적인 TTL IC의 논리 출력 방식으로 사용되지 않습니다.
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74. 복합가공으로 공정을 줄인 가공의 효과가 아닌 것은?

  1. 절삭저항이 증가하고 공구수명이 짧아졌다.
  2. 공장의 설비비 및 바닥면적을 줄였다.
  3. 지그 제작비용이 절감되었다.
  4. 준비시간, 공정 간의 대기시간을 줄였다.
(정답률: 81%)
  • 복합가공정은 여러 공정을 하나로 통합하여 생산성을 높이는 방식입니다. 설비비 절감, 지그 비용 감소, 대기시간 단축 등의 효율 증대 효과가 있으며, 절삭저항 증가나 공구수명 단축은 복합가공의 목적이나 효과와 거리가 멉니다.
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75. 위치 결정의 불확정성과 고속 동작에서 감속기의 강성이 약한 것을 개선하기 위해 감속기 등의 동력 전달부품을 사용하지 않고, 로봇 암에 직접 모터를 부착하여 움직이는 모터는?

  1. AC 서보모터
  2. DC 서보모터
  3. 리니어 서보모터
  4. 다이렉트 드라이브 서보모터
(정답률: 79%)
  • 감속기 같은 동력 전달 장치를 제거하고 모터를 로봇 암에 직접 연결하여 강성을 높이고 정밀도를 개선한 방식은 다이렉트 드라이브 서보모터(Direct Drive Servo Motor)입니다.
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76. 코일에 전류가 흘러 그 양단에 역기전력을 일으킬 때의 전류의 방향과 기전력의 방향에 관계되는 법칙은?

  1. 렌쯔의 법칙
  2. 주울의 법칙
  3. 쿨롱의 법칙
  4. 암페어의 법칙
(정답률: 69%)
  • 자기장의 변화를 방해하려는 방향으로 유도 기전력이 발생한다는 법칙으로, 역기전력의 방향을 결정하는 원리는 렌쯔의 법칙입니다.
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77. 다음 op amp회로는 어떤 회로인가?

  1. 적분기
  2. 가산기
  3. 증폭기
  4. 미분기
(정답률: 65%)
  • 제시된 회로 처럼 입력단에 커패시터($C$)가 위치하고 피드백 경로에 저항($R_{f}$)이 있는 구성은 입력 신호의 변화율에 반응하는 미분기 회로입니다.
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78. 100V, 60Hz의 교류 회로에서 용량 리액턴스 Xc=5Ω일 때 이 회로에 흐르는 전류[A]는?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 71%)
  • 교류 회로에서 용량 리액턴스가 주어졌을 때, 옴의 법칙을 이용하여 흐르는 전류를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V}{X_{C}}$ 전류 = 전압 / 용량 리액턴스
    ② [숫자 대입] $I = \frac{100}{5}$
    ③ [최종 결과] $I = 20$ A
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79. PC(프로그램카운터)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 프로그램이 어디까지 실행되었는지를 계수하는 일종의 카운터이다.
  2. PC는 그 내용이 어드레스 버퍼로 전송된 직후 자동적으로 1씩 증가한다.
  3. 소프트웨어 명령에 의해서 PC의 내용이 불연속적으로 변할 수 있다.
  4. 산술 및 논리 연산용 레지스터로 이용될 수 있다.
(정답률: 46%)
  • PC(프로그램 카운터)는 다음에 실행할 명령어의 주소를 가리키는 레지스터로, 프로그램의 실행 순서를 제어하는 역할을 합니다.

    오답 노트
    산술 및 논리 연산용 레지스터: 이는 누산기(Accumulator)에 대한 설명입니다.
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80. 아래 그림과 같은 형태의 PLC 프로그램 언어는?

  1. Statement list
  2. Ladder diagram
  3. Function Block Diagram
  4. Sequential Function CHart
(정답률: 86%)
  • 제시된 이미지 와 같이 전기 회로도(사다리 모양)와 유사한 형태로 작성하는 PLC 프로그램 언어는 Ladder diagram입니다.
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